JP2017061935A

JP2017061935A - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP2017061935A
Application number: JP2016215846A
Authority: JP
Inventors: 義人安川; Yoshito Yasukawa; 秀治江原; Hideji Ebara; 石川　亨; Toru Ishikawa; 石川　　亨; 清隆小倉; Kiyotaka Ogura
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2033-04-23
Also published as: JP6294434B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve capable of shortening a spray reach distance.SOLUTION: A fuel injection valve includes a recess part 301o formed on a front face of an injection hole formation member, and a fuel injection hole 301n of which an outlet 301nb is opened to the inside of the recess part 301o, and an inlet 301na is opened to a rear face of the injection hole formation member, wherein the fuel injection hole 301n is formed so as to gradually reduce its diameter from the inlet 301na side to the outlet 301nb side, or to gradually increase its cross sectional area from the inlet 301na side to the outlet 301nb side.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、内燃機関に用いられ、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。 The present invention is used in an internal combustion engine, it relates to a fuel injection valve for injecting fuel.

本技術分野の背景技術として、特開２０１１−１４００３６号公報（特許文献１）がある。この公報には、燃料噴射弁の燃料噴射孔を加工する装置として、孔に向けて燃料を噴射するノズルと、孔に向けて噴射される液体の内部にレーザー光を照射するレーザーヘッドと、被加工物を保持する保持具と、非加工部位に配置され、孔を通過したレーザー光を遮断するレーザー光遮断具とを備え、レーザー光遮断具には、孔に到達した液体を排出する排出路が設けられたレーザー加工装置が記載されている（要約）。さらにこの公報には、燃料噴射孔の加工方法として、気中レーザー光を被加工物に照射して微細孔を荒加工し、荒加工された微細孔をウォータージェットレーザーによって仕上げ加工する加工方法が記載されている（段落００２７）。ウォータージェットレーザーは、ノズルから高圧水を噴射することによって形成される水柱（ウォータージェット）の内部に、レーザーヘッドによって所望の径に絞られたレーザー光を照射することによって得られる（段落００３０−００３２）。この加工装置或いは加工方法によれば、燃料噴射孔をストレート形状に面粗さを小さくして加工することができ、熱影響を小さくできる（段落００４９）。尚、レーザー光遮断具は、孔を通過したウォータージェットレーザーのレーザー光が被加工物の非加工部位を加工するのを防止するために、用いられる（段落００５０）。 As background art of this technical field, there is JP 2011-140036 A (Patent Document 1). In this publication, as a device for processing a fuel injection hole of a fuel injection valve, a nozzle for injecting fuel toward the hole, a laser head for irradiating laser light into the liquid injected toward the hole, A holding tool for holding a workpiece and a laser light blocking tool arranged at a non-processed site and blocking a laser beam that has passed through the hole are provided. The laser beam blocking tool has a discharge path for discharging the liquid that has reached the hole. Is described (summary). Further, in this publication, as a method of processing the fuel injection hole, there is a processing method of irradiating a workpiece with an in-air laser beam to rough-process the fine hole, and finishing the rough-processed fine hole with a water jet laser. (Paragraph 0027). The water jet laser is obtained by irradiating a water column (water jet) formed by jetting high-pressure water from a nozzle with laser light that is narrowed to a desired diameter by a laser head (paragraphs 0030-0032). ). According to this processing apparatus or processing method, the fuel injection hole can be processed into a straight shape with reduced surface roughness, and the thermal effect can be reduced (paragraph 0049). The laser beam blocker is used to prevent the laser beam of the water jet laser that has passed through the hole from processing the non-processed portion of the workpiece (paragraph 0050).

また、特開２０１０−０３８１２７号公報（特許文献２）には、燃料噴射孔と、燃料噴射孔の出口開口部に形成される凹部Ａ及び凹部Ｂとを、プレス加工により形成した燃料噴射弁が記載されている（段落００３１−００４２）。燃料噴射孔、凹部Ａ及び凹部Ｂはプレス加工により袋穴状に押し出し加工される。このとき、プレス加工により押し出された材料が、パンチによる押圧面とは反対側の面に、盛上り部を形成する。この盛上り部が弁座構成面の切削加工或いは放電加工により取り除かれると、燃料噴射孔がパンチによる押圧面側から反対側の面に貫通する。この燃料噴射弁では、盛上り部を取り除く弁座構成面の切削加工或いは放電加工の後、焼き入れを行い、さらに切削加工を実施して弁座構成面の仕上げ加工を行う。最後に、仕上げ加工で発生したバリがウォータージェット或いは流体研磨により取り除かれる。 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-038127 (Patent Document 2) discloses a fuel injection valve in which a fuel injection hole and a recess A and a recess B formed in an outlet opening of the fuel injection hole are formed by pressing. (Paragraphs 0031-0042). The fuel injection hole, the concave portion A, and the concave portion B are extruded into a bag hole shape by pressing. At this time, the material extruded by press working forms a raised portion on the surface opposite to the pressing surface by the punch. When the raised portion is removed by cutting or electric discharge machining of the valve seat constituent surface, the fuel injection hole penetrates from the pressing surface side to the opposite surface by the punch. In this fuel injection valve, quenching is performed after cutting or electric discharge machining of the valve seat constituent surface from which the rising portion is removed, and further cutting is performed to finish the valve seat constituent surface. Finally, burrs generated in the finishing process are removed by water jet or fluid polishing.

特開２０１１−１４００３６号公報JP 2011-140036 A 特開２０１０−０３８１２７号公報JP 2010-038127 A

燃料噴射弁では、燃料噴射孔が形成される噴射孔形成部材の、特に燃料噴射孔が形成される部位の剛性は低い。複数の燃料噴射孔を形成する場合、一つの燃料噴射孔を形成することで、噴射孔形成部材の剛性は低下する。複数の燃料噴射孔の間で、燃料噴射弁の中心軸線に対する燃料噴射孔の傾斜角度が異なる場合、或いは傾斜方向が異なる場合、全ての燃料噴射孔を一度にプレス加工することはできず、一つずつプレス加工することになる。このため、全ての燃料噴射孔の加工を終えるまで、噴射孔形成部材はプレス加工に必要な剛性を有している必要がある。燃料噴射弁では、燃料噴射孔の径Ｄに対する燃料噴射孔の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）を適切な値にするため、燃料噴射孔の出口開口部に外表面側から燃料流れの上流側（内側）に向かって窪んだ凹部が設けられる場合がある。この凹部が設けられる構造では特に、噴射孔形成部材の剛性が低下する。 In the fuel injection valve, the rigidity of the injection hole forming member in which the fuel injection hole is formed, particularly the part where the fuel injection hole is formed is low. When a plurality of fuel injection holes are formed, the rigidity of the injection hole forming member is reduced by forming one fuel injection hole. When the inclination angle of the fuel injection hole with respect to the central axis of the fuel injection valve is different among the plurality of fuel injection holes, or when the inclination direction is different, all the fuel injection holes cannot be pressed at one time. It will be pressed one by one. For this reason, the injection hole forming member needs to have rigidity necessary for press work until the processing of all the fuel injection holes is completed. In the fuel injection valve, in order to set the ratio (L / D) of the length L of the fuel injection hole to the diameter D of the fuel injection hole to an appropriate value, the fuel flow upstream from the outer surface side to the outlet opening of the fuel injection hole. In some cases, a concave portion that is recessed toward the side (inner side) is provided. Particularly in the structure in which the concave portion is provided, the rigidity of the injection hole forming member is lowered.

噴射孔形成部材がプレス加工に必要な剛性を有していない場合、例えば特許文献２に記載されているように、先行するプレス加工で形成された燃料噴射孔が、後から加工される燃料噴射孔のプレス加工時に生じる応力で変形を生じる場合がある。この場合、燃料噴射孔の加工精度を高く維持することは困難になる。 When the injection hole forming member does not have the rigidity necessary for press working, for example, as described in Patent Document 2, the fuel injection hole formed by the preceding press work is processed later. Deformation may occur due to stress generated during the hole pressing. In this case, it becomes difficult to maintain high processing accuracy of the fuel injection hole.

従来、燃料噴射孔及び凹部をプレス加工によって形成する場合、噴射孔形成部材の剛性に配慮しながら燃料噴射孔の配置や傾斜角度を決定する必要があった。このため、所望の燃料噴霧を得るための燃料噴射孔の配置や傾斜角度の設計が簡単ではなかった。 Conventionally, when the fuel injection hole and the recess are formed by press working, it is necessary to determine the arrangement and the inclination angle of the fuel injection hole while considering the rigidity of the injection hole forming member. For this reason, the arrangement of the fuel injection holes and the design of the inclination angle for obtaining the desired fuel spray are not easy.

しかしプレス加工では、加工面を全せん断面とすることにより、加工面の表面粗さを小さくでき、デポジットの付着を低減することができる。特許文献１に記載されたウォータージェットレーザー加工は、通常のレーザー加工（気中レーザー加工）による加工面に比べて表面粗さを小さくできるものの、プレス加工で適切に加工された加工面の表面粗さには及ばない。また、特許文献１の燃料噴射弁は、燃料噴射孔の出口開口部に凹部を有しておらず、燃料噴射孔と凹部との組合せを複数有する構造において、デポジットが付着しにくくし、燃料噴射孔の配置と傾斜角度との設計自由度を高めることについては、配慮されていなかった。 However, in press working, by making the work surface a full shear surface, the surface roughness of the work surface can be reduced, and deposit adhesion can be reduced. Although the water jet laser processing described in Patent Document 1 can reduce the surface roughness as compared with the processing surface by normal laser processing (in-air laser processing), the surface roughness of the processing surface appropriately processed by press processing That's not true. Further, the fuel injection valve of Patent Document 1 does not have a recess at the outlet opening of the fuel injection hole, and in the structure having a plurality of combinations of the fuel injection hole and the recess, the deposit is less likely to adhere, No consideration has been given to increasing the degree of freedom in designing the arrangement and inclination angle of the holes.

さらに従来の燃料噴射弁では、噴霧到達距離を短くすることについての配慮が十分ではなかった。本発明の目的は、噴霧到達距離を短くすることができる燃料噴射弁を提供することにある。Furthermore, in the conventional fuel injection valve, consideration about shortening the spray reach distance was not sufficient. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve that can shorten the spray reach distance.

（１）上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射弁は、(1) In order to achieve the above object, the fuel injection valve of the present invention comprises:
噴射孔形成部材の表面に形成された凹部と、前記凹部の内側に出口が開口し前記噴射孔形成部材の裏面に入口が開口する燃料噴射孔とを有する燃料噴射弁において、 In a fuel injection valve having a recess formed on the surface of the injection hole forming member, and a fuel injection hole having an outlet opening inside the recess and an inlet opening on the back surface of the injection hole forming member,
前記燃料噴射孔は、入口側から出口側に向かって縮径するように形成されている。 The fuel injection hole is formed so as to reduce in diameter from the inlet side toward the outlet side.

（２）また上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射弁は、(2) In order to achieve the above object, the fuel injection valve of the present invention comprises:
噴射孔形成部材の表面に形成された凹部と、前記凹部の内側に出口が開口し前記噴射孔形成部材の裏面に入口が開口する燃料噴射孔とを有する燃料噴射弁において、 In a fuel injection valve having a recess formed on the surface of the injection hole forming member, and a fuel injection hole having an outlet opening inside the recess and an inlet opening on the back surface of the injection hole forming member,
前記燃料噴射孔は、入口側から出口側に向かって断面積が次第に大きくなるように形成されている。 The fuel injection hole is formed so that the cross-sectional area gradually increases from the inlet side toward the outlet side.

（３）（２）において、前記燃料噴射孔は、断面が楕円形であるとよい。(3) In (2), the fuel injection hole may have an elliptical cross section.
（４）（３）において、前記凹部は、断面が楕円形であるとよい。 (4) In (3), the recess preferably has an elliptical cross section.

本発明によれば、噴霧到達距離を短くすることができる。 According to the present invention, the spray reach distance can be shortened.

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の一実施例に係る電磁式燃料噴射弁の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the electromagnetic fuel injection valve which concerns on one Example of this invention, and is a longitudinal cross-sectional view which shows a cut surface parallel to the center axis line 100a. 本発明の一実施例に係る電磁式燃料噴射弁の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the electromagnetic fuel injection valve which concerns on one Example of this invention, and is a longitudinal cross-sectional view which shows a cut surface parallel to the center axis line 100a. 噴射孔形成部材３０１に燃料噴射孔３０１ｎと凹部３０１ｏとを加工する工程を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a process of processing fuel injection holes 301n and recesses 301o in the injection hole forming member 301. 燃料噴射孔３０１ｎと凹部３０１ｏとを加工するためのブランクを示す図である。It is a figure which shows the blank for processing the fuel injection hole 301n and the recessed part 301o. 図４のＶ−Ｖ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the VV cross section of FIG. 図３に示す加工工程Ｓ２における加工状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the processing state in processing process S2 shown in FIG. 図３に示す加工工程Ｓ３における加工状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the processing state in processing process S3 shown in FIG. 図３に示す加工工程Ｓ３までを終了した状態の噴射孔形成部材３０１の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the injection hole formation member 301 of the state which complete | finished to process process S3 shown in FIG. 図８のIX−IX断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the IX-IX cross section of FIG. 図３に示す加工工程Ｓ６までを終了した状態の噴射孔形成部材３０１について、図９と同様な断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section similar to FIG. 9 about the injection hole formation member 301 of the state which complete | finished processing process S6 shown in FIG. 燃料噴射孔のウォータージェットレーザー加工について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the water jet laser processing of a fuel injection hole. 図３に示す加工工程Ｓ８までを終了した状態の噴射孔形成部材３０１について、図９と同様な断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section similar to FIG. 9 about the injection hole formation member 301 of the state which complete | finished processing process S8 shown in FIG. 燃料噴射孔３０１ｎの第１の例を示す。A first example of the fuel injection hole 301n is shown. 燃料噴射孔３０１ｎの第２の例を示す。A second example of the fuel injection hole 301n is shown. 燃料噴射孔３０１ｎの第３の例を示す。A third example of the fuel injection hole 301n is shown.

以下、本発明に係る実施例について説明する。 Examples according to the present invention will be described below.

図１及び図２を用いて、電磁式燃料噴射弁１００の構成について説明する。図１は本発明の一実施例に係る電磁式燃料噴射弁の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。図２は本発明の一実施例に係る電磁式燃料噴射弁の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。 The configuration of the electromagnetic fuel injection valve 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an electromagnetic fuel injection valve according to one embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view showing a cut surface parallel to the central axis 100a. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of an electromagnetic fuel injection valve according to one embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view showing a cut surface parallel to the central axis 100a.

電磁式燃料噴射弁１００は、燃料を供給する燃料供給部２００と、燃料の流通を許したり遮断したりする弁部３００ａが先端部に設けられたノズル部３００と、弁部３００ａを駆動する電磁駆動部４００とで、構成される。本実施例では、ガソリンを燃料とする内燃機関用の電磁式燃料噴射弁を例にとり、説明する。本発明は、例えば圧電素子で駆動される燃料噴射弁、或いはディーゼルエンジンに用いられるような形態のような、電磁式燃料噴射弁以外の燃料噴射弁にも適用可能である。 The electromagnetic fuel injection valve 100 includes a fuel supply unit 200 that supplies fuel, a nozzle unit 300 that is provided with a valve unit 300a that allows or blocks fuel flow, and an electromagnetic that drives the valve unit 300a. It is comprised with the drive part 400. FIG. In this embodiment, an electromagnetic fuel injection valve for an internal combustion engine using gasoline as fuel will be described as an example. The present invention is also applicable to a fuel injection valve other than an electromagnetic fuel injection valve, such as a fuel injection valve driven by a piezoelectric element or a form used in a diesel engine.

本実施例の電磁式燃料噴射弁１００では、図面の上端側に燃料供給部２００が、下端側にノズル部３００が構成され、燃料供給部２００とノズル部３００との間に電磁駆動部４００が構成されている。すなわち、中心軸線１００ａ方向に沿って、燃料供給部２００、電磁駆動部４００及びノズル部３００がこの順に配置されている。 In the electromagnetic fuel injection valve 100 of the present embodiment, the fuel supply unit 200 is configured on the upper end side of the drawing, the nozzle unit 300 is configured on the lower end side, and the electromagnetic drive unit 400 is disposed between the fuel supply unit 200 and the nozzle unit 300. It is configured. That is, the fuel supply unit 200, the electromagnetic drive unit 400, and the nozzle unit 300 are arranged in this order along the direction of the central axis 100a.

燃料供給部２００は、ノズル部３００に対して反対側の端部が図示しない燃料配管に連結される。ノズル部３００は、燃料供給部２００に対して反対側の端部が、図示しない吸気管或いは内燃機関の燃焼室形成部材（シリンダブロック、シリンダヘッド等）に形成された取付穴に挿入される。電磁式燃料噴射弁１００は燃料供給部２００を通じて燃料配管から燃料の供給を受け、ノズル部３００の先端部から吸気管或いは燃焼室内に燃料を噴射する。電磁式燃料噴射弁１００の内部には、燃料供給部２００の前記端部からノズル部３００の先端部まで、燃料がほぼ電磁式燃料噴射弁１００の中心軸線１００ａ方向に沿って流れるように、燃料通路１０１（１０１ａ〜１０１ｈ）が構成されている。 The end of the fuel supply unit 200 opposite to the nozzle unit 300 is connected to a fuel pipe (not shown). The nozzle part 300 is inserted into an attachment hole formed in an unillustrated intake pipe or a combustion chamber forming member (cylinder block, cylinder head, etc.) of the internal combustion engine at the end opposite to the fuel supply part 200. The electromagnetic fuel injection valve 100 receives supply of fuel from the fuel pipe through the fuel supply unit 200 and injects fuel from the tip of the nozzle unit 300 into the intake pipe or the combustion chamber. In the electromagnetic fuel injection valve 100, the fuel flows from the end of the fuel supply unit 200 to the tip of the nozzle unit 300 so that the fuel flows substantially along the direction of the central axis 100 a of the electromagnetic fuel injection valve 100. A passage 101 (101a to 101h) is configured.

以下の説明においては、電磁式燃料噴射弁１００の中心軸線１００ａに沿う方向の両端部について、ノズル部３００に対して反対側に位置する燃料供給部２００の端部或いは端部側を基端部或いは基端側と呼び、燃料供給部２００に対して反対側に位置するノズル部３００の端部或いは端部側を先端部或いは先端側と呼ぶことにする。また、図１の上下方向を基準として、電磁式燃料噴射弁を構成する各部に「上」又は「下」を付けて説明する。これは、説明を分かり易くするために行うものであり、内燃機関に対する電磁式燃料噴射弁の実装形態をこの上下方向に限定するものではない。 In the following description, the end portion or the end portion side of the fuel supply unit 200 located on the opposite side to the nozzle portion 300 is the base end portion at both ends in the direction along the central axis 100a of the electromagnetic fuel injection valve 100. Alternatively, it is referred to as a base end side, and the end portion or end portion side of the nozzle portion 300 located on the opposite side to the fuel supply unit 200 is referred to as a front end portion or a front end side. Further, with reference to the vertical direction in FIG. 1, the description will be given with “upper” or “lower” attached to each part constituting the electromagnetic fuel injection valve. This is done to make the explanation easy to understand, and the mounting form of the electromagnetic fuel injection valve for the internal combustion engine is not limited to the vertical direction.

以下、燃料供給部２００、電磁駆動部４００及びノズル部３００の構成について、詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the fuel supply unit 200, the electromagnetic drive unit 400, and the nozzle unit 300 will be described in detail.

燃料供給部２００は、後述する電磁駆動部４００を構成する固定鉄心４０１の一端部から延設された燃料パイプ２０１によって構成される。すなわち本実施例では、固定鉄心４０１と燃料パイプ２０１とが一つの部材で一体的に成形されている。 The fuel supply unit 200 includes a fuel pipe 201 that extends from one end of a fixed iron core 401 that constitutes an electromagnetic drive unit 400 described later. That is, in this embodiment, the fixed iron core 401 and the fuel pipe 201 are integrally formed with one member.

燃料パイプ２０１の上端部には燃料通路１０１ａに連通する燃料供給口２０１ａが開口している。燃料供給口２０１ａに対して下方の外周面には拡径して段部を構成する拡径部２０１ｂが設けられている。この拡径部２０１ｂと燃料供給口２０１ａとの間にＯリング２０２が取り付けられている。さらに、Ｏリング２０２と拡径部２０１ｂとの間には、バックアップリング２０３が設けられている。 A fuel supply port 201 a communicating with the fuel passage 101 a is opened at the upper end of the fuel pipe 201. On the outer peripheral surface below the fuel supply port 201a, there is provided an enlarged diameter portion 201b that expands in diameter and constitutes a stepped portion. An O-ring 202 is attached between the enlarged diameter portion 201b and the fuel supply port 201a. Further, a backup ring 203 is provided between the O-ring 202 and the enlarged diameter portion 201b.

Ｏリング２０２は、燃料供給口２０１ａが燃料配管に取り付けられた際に、燃料漏れを防止するシールとして機能する。また、バックアップリング２０３はＯリング２０２をバックアップするためのものである。バックアップリング２０３は複数のリング状部材が積層されて構成される場合もある。燃料供給口２０１ａの内側には燃料に混入した異物を濾しとるフィルタ２０４が配設されている。 The O-ring 202 functions as a seal that prevents fuel leakage when the fuel supply port 201a is attached to the fuel pipe. The backup ring 203 is for backing up the O-ring 202. The backup ring 203 may be configured by laminating a plurality of ring-shaped members. Inside the fuel supply port 201a, a filter 204 that filters out foreign matters mixed in the fuel is disposed.

ノズル部３００は、その先端部（下端部）に弁部３００ａを備え、弁部３００ａの上流側に燃料通路１０１ｆを構成する中空の筒状体（ノズル体）３００ｂを備えている。尚、ノズル体３００ｂの先端部外周面にはチップシール１０３が設けられている。 The nozzle portion 300 includes a valve portion 300a at a tip portion (lower end portion) thereof, and includes a hollow cylindrical body (nozzle body) 300b constituting a fuel passage 101f on the upstream side of the valve portion 300a. A tip seal 103 is provided on the outer peripheral surface of the tip of the nozzle body 300b.

弁部３００ａは、噴射孔形成部材３０１と、ガイド部材３０２と、プランジャロッド１０２の一端部（先端側）に設けられた弁体３０３とを備えている。 The valve portion 300 a includes an injection hole forming member 301, a guide member 302, and a valve body 303 provided at one end portion (tip end side) of the plunger rod 102.

噴射孔形成部材３０１の内側には上端面３０１ａから下方に向けて凹形状部３０１ｂが形成されている。凹形状部３０１ｂには、中心軸線１００ａに平行な円筒形状を成す内周面３０１ｃが上端面３０１ａから凹形状部３０１ｂの奥側に向けて形成されている。内周面３０１ｃの下端には段部３０１ｄが形成され、段部３０１ｄの内周から凹形状部３０１ｂの奥側に向けて内周壁面３０１ｅが形成されている。段部３０１ｄには、後述するガイド部材３０２が載置される。内周壁面３０１ｅは奥側に向かって縮径するように形成され、燃料室３０１ｆを形成している。内周壁面３０１ｅの下端には円錐形状の弁座構成面３０１ｇが形成され、弁座構成面３０１ｇを形成する円錐形状の頂点部には、弁体３０３との干渉を避ける逃げ部３０１ｈが設けられている。 A concave portion 301b is formed on the inner side of the injection hole forming member 301 from the upper end surface 301a downward. In the concave portion 301b, an inner peripheral surface 301c having a cylindrical shape parallel to the central axis 100a is formed from the upper end surface 301a toward the back side of the concave portion 301b. A step portion 301d is formed at the lower end of the inner peripheral surface 301c, and an inner peripheral wall surface 301e is formed from the inner periphery of the step portion 301d toward the back side of the concave shaped portion 301b. A guide member 302 described later is placed on the stepped portion 301d. The inner peripheral wall surface 301e is formed so as to reduce in diameter toward the back side, and forms a fuel chamber 301f. A conical valve seat constituting surface 301g is formed at the lower end of the inner peripheral wall surface 301e, and a conical apex that forms the valve seat constituting surface 301g is provided with a relief portion 301h that avoids interference with the valve body 303. ing.

円錐形状の弁座構成面３０１ｇには弁体３０３と接触する弁座３０１ｂが環状に設けられている。弁座構成面３０１ｇと弁体３０３との接触幅は非常に狭く、線接触に近い。このため、弁座構成面３０１ｇと弁体３０３との接触幅に相当する環状部分を弁座３０１ｂと呼び、弁座３０１ｂと弁座構成面３０１ｇとを区別している。しかし、弁座３０１ｂは弁座構成面３０１ｇの上端と下端との間に構成されており、弁座構成面３０１ｇを弁座３０１ｂと呼ぶ場合もある。 A conical valve seat constituting surface 301g is provided with an annular valve seat 301b that contacts the valve body 303. The contact width between the valve seat constituting surface 301g and the valve body 303 is very narrow and close to line contact. For this reason, an annular portion corresponding to the contact width between the valve seat constituting surface 301g and the valve body 303 is called a valve seat 301b, and the valve seat 301b and the valve seat constituting surface 301g are distinguished. However, the valve seat 301b is configured between the upper end and the lower end of the valve seat constituting surface 301g, and the valve seat constituting surface 301g may be referred to as a valve seat 301b.

噴射孔形成部材３０１の外側には、上端面３０１ａから下方に向けて中心軸線１００ａに平行な外周面３０１ｉが円筒形状に形成されている。外周面３０１ｉの下端は端面（下端面）３０１ｊに接続されている。端面３０１ｊには、その中心部に、面から突出する曲面部（或いは球面部）３０１ｋが形成されている。 On the outside of the injection hole forming member 301, an outer peripheral surface 301i parallel to the central axis 100a is formed in a cylindrical shape downward from the upper end surface 301a. The lower end of the outer peripheral surface 301i is connected to the end surface (lower end surface) 301j. The end surface 301j has a curved surface portion (or spherical surface portion) 301k protruding from the surface at the center.

上述した構成により、噴射孔形成部材３０１は、内周面３０１ｃと外周面３０１ｉとによって構成される筒状部３０１ｌと、内周壁面３０１ｅと弁座構成面３０１ｇと逃げ部３０１ｈと曲面部（或いは球面部）３０１ｋを含む端面３０１ｊとによって構成される底部３０１ｍとを有しており、有底筒状に形成されている。 With the above-described configuration, the injection hole forming member 301 includes a cylindrical portion 301l constituted by the inner peripheral surface 301c and the outer peripheral surface 301i, an inner peripheral wall surface 301e, a valve seat constituting surface 301g, a relief portion 301h, and a curved surface portion (or (Spherical portion) has a bottom portion 301m constituted by an end surface 301j including 301k, and is formed in a bottomed cylindrical shape.

噴射孔形成部材３０１の底部３０１ｍには、底部３０１ｍを貫通するように、燃料噴射孔３０１ｎと凹部３０１ｏとが形成されている。凹部３０１ｏは、曲面部３０１ｋの外面から凹形状部３０１ｂ側に向けて円筒形状に形成された内周面３０１ｏａと、平坦に形成された底面３０１ｏｂとを有している。燃料噴射孔３０１ｎは、その出口が凹部３０１ｏの底面３０１ｏｂに開口し、その入口が噴射孔形成部材３０１の裏面側（弁座構成面３０１ｇ側）に開口している。内周面３０１ｏａの中心軸線は燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線と一致している。底面３０１ｏｂは燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線に垂直である。複数の燃料噴射孔３０１ｎのそれぞれに凹部３０１ｏが個別に設けられ、燃料噴射孔３０１ａと凹部３０１ｏとのセットが複数設けられている。 A fuel injection hole 301n and a recess 301o are formed in the bottom 301m of the injection hole forming member 301 so as to penetrate the bottom 301m. The concave portion 301o has an inner peripheral surface 301oa formed in a cylindrical shape from the outer surface of the curved surface portion 301k toward the concave shape portion 301b, and a bottom surface 301ob formed flat. The fuel injection hole 301n has an outlet that opens to the bottom surface 301ob of the recess 301o, and an inlet that opens to the back side (valve seat constituting surface 301g side) of the injection hole forming member 301. The central axis of the inner peripheral surface 301oa coincides with the central axis of the fuel injection hole 301n. The bottom surface 301ob is perpendicular to the central axis of the fuel injection hole 301n. Each of the plurality of fuel injection holes 301n is individually provided with a recess 301o, and a plurality of sets of fuel injection holes 301a and recesses 301o are provided.

噴射孔形成部材３０１は後述する加工工程により製作され、ノズル体３００ｂの先端部に形成された凹部内周面３００ｂａに挿入されて固定されている。このとき、噴射孔形成部材３０１の先端面の外周とノズル体３００ｂの先端面内周とが溶接され、燃料をシールしている。 The injection hole forming member 301 is manufactured by a processing step to be described later, and is inserted into and fixed to a concave inner peripheral surface 300ba formed at the tip of the nozzle body 300b. At this time, the outer periphery of the front end surface of the injection hole forming member 301 and the inner periphery of the front end surface of the nozzle body 300b are welded to seal the fuel.

ガイド部材３０２は噴射孔形成部材３０１の内側に配置されている。ガイド部材３０２の中心部には、上端面から下端面に貫通する貫通孔３０２ａが形成されている。貫通孔３０２ａはプランジャロッド１０２の先端側（下端側）のガイド面を構成し、中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）におけるプランジャロッド１０２の移動を案内する。ガイド部材３０２の外周面には燃料通路１０１ｇが形成され、ガイド部材３０２の下端面には燃料通路１０１ｈが形成されている。 The guide member 302 is disposed inside the injection hole forming member 301. A through hole 302 a that penetrates from the upper end surface to the lower end surface is formed at the center of the guide member 302. The through-hole 302a forms a guide surface on the distal end side (lower end side) of the plunger rod 102, and guides the movement of the plunger rod 102 in the direction along the central axis 100a (opening / closing valve direction). A fuel passage 101 g is formed on the outer peripheral surface of the guide member 302, and a fuel passage 101 h is formed on the lower end surface of the guide member 302.

弁体３０３は閉弁時に弁部３０１ａが弁座３０１ｂと接触し、弁座３０１ｂと協働して燃料をシールする。弁部３００ａは、燃料を噴射する主要部であり、燃料噴霧を形成する噴霧形成部を構成する。 When the valve body 303 is closed, the valve portion 301a comes into contact with the valve seat 301b and seals fuel in cooperation with the valve seat 301b. The valve part 300a is a main part that injects fuel, and constitutes a spray forming part that forms fuel spray.

電磁駆動部４００は、固定鉄心４０１と、コイル４０２と、外周ヨーク４０３と、可動鉄心４０４と、第１ばね部材（コイルばね）４０５と、ばね力調整部材４０６と、第２ばね部材（スプリング）４０７と、ばね座部材４０８とで構成されている。 The electromagnetic drive unit 400 includes a fixed iron core 401, a coil 402, an outer yoke 403, a movable iron core 404, a first spring member (coil spring) 405, a spring force adjusting member 406, and a second spring member (spring). 407 and a spring seat member 408.

固定鉄心４０１は、燃料パイプ２０１に対して反対側の端部（下端部）に形成された下端面４０１ａと、中心部に燃料通路１０１ｃを構成する貫通孔４０１ｂと、燃料パイプ２０１が延設される側の端部に径方向に張り出して形成されたフランジ部４０１ｃとを有する。固定鉄心４０１の外周面４０１ｄはノズル体３００ｂに形成された拡径部３００ｂａの内周面に嵌合されている。固定鉄心４０１及びノズル体拡径部３００ｂａの外周側にはコイル４０２が巻回されている。 The fixed iron core 401 has a lower end surface 401a formed at an end (lower end) opposite to the fuel pipe 201, a through hole 401b constituting the fuel passage 101c at the center, and the fuel pipe 201 extending. And a flange portion 401c formed so as to protrude in the radial direction at the end portion on the other side. The outer peripheral surface 401d of the fixed iron core 401 is fitted to the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 300ba formed in the nozzle body 300b. A coil 402 is wound around the outer periphery of the fixed iron core 401 and the nozzle body enlarged diameter portion 300ba.

外周ヨーク４０３はコイル４０２の外周側を囲むように設けられ、電磁式燃料噴射弁１００のハウジング部材を兼ねている。外周ヨーク４０３の上端側内周面４０３ａが固定鉄心４０１のフランジ部４０１ｃの外周面に接続されて固定されている。また、外周ヨーク４０３の下端側内周面４０３ｂは、ノズル体拡径部３００ｂａの外周面に接続されて固定されている。 The outer peripheral yoke 403 is provided so as to surround the outer peripheral side of the coil 402 and also serves as a housing member of the electromagnetic fuel injection valve 100. An inner peripheral surface 403 a on the upper end side of the outer yoke 403 is connected and fixed to the outer peripheral surface of the flange portion 401 c of the fixed iron core 401. Moreover, the lower end side inner peripheral surface 403b of the outer peripheral yoke 403 is connected and fixed to the outer peripheral surface of the nozzle body enlarged diameter portion 300ba.

固定鉄心４０１の下端部側には、可動鉄心４０４が配置されている。可動鉄心４０４の端面４０４ａは固定鉄心４０１の端面４０１ａと対向している。また、可動鉄心４０４の外周面はノズル体拡径部３００ｂａの内周面と僅かな隙間を介して対向しており、可動鉄心４０４はノズル体拡径部３００ｂａの内側で中心軸線１００ａに沿う方向に移動可能に設けられている。 A movable iron core 404 is disposed on the lower end side of the fixed iron core 401. The end surface 404 a of the movable iron core 404 faces the end surface 401 a of the fixed iron core 401. Further, the outer peripheral surface of the movable iron core 404 is opposed to the inner peripheral surface of the nozzle body enlarged portion 300ba with a slight gap, and the movable iron core 404 is in the direction along the central axis 100a inside the nozzle body enlarged portion 300ba. It is provided to be movable.

可動鉄心４０４の中央部には、上端面４０４ａ側から下端面４０４ｂ側に窪んだ凹部４０４ｃが形成されている。凹部４０４ｃの底面に中心軸線１００ａに沿う方向に下端面４０４ｂまで貫通する貫通孔４０４ｄが形成されている。貫通孔４０４ｄを挿通するようにプランジャロッド１０２が設けられている。可動鉄心４０４とプランジャロッド１０２とは、中心軸線１００ａに沿う方向に、相対変位可能に構成されている。可動鉄心４０４の貫通孔４０４ｄの周囲には、凹部４０４ｃの底面に開口し、下端面４０４ｂに貫通する貫通孔により形成された燃料通路１０１ｄが設けられている。 A concave portion 404 c that is recessed from the upper end surface 404 a side to the lower end surface 404 b side is formed at the center of the movable iron core 404. A through hole 404d that penetrates to the lower end surface 404b in the direction along the central axis 100a is formed in the bottom surface of the recess 404c. Plunger rod 102 is provided so as to pass through through hole 404d. The movable iron core 404 and the plunger rod 102 are configured to be relatively displaceable in a direction along the central axis 100a. Around the through hole 404d of the movable iron core 404, there is provided a fuel passage 101d formed by a through hole that opens to the bottom surface of the recess 404c and penetrates the lower end surface 404b.

プランジャロッド１０２は第１ばね４０５により閉弁方向（下方向）に付勢され、下端部に構成された弁体３０３が弁座３０１ｂに接触している。このために、第１ばね４０５の上端部はばね力調整部材４０６の下端面に当接し、第１ばね４０５の下端部はプランジャロッド１０２の上端部に形成された拡径部１０２ａの上端面に当接している。可動鉄心４０４は第２ばね部材４０７により開弁方向（上方向）に付勢され、凹部４０４ｃの底面がプランジャロッド１０２の拡径部１０２ａの下端面と接触している。このために、第２ばね部材４０７の上端部は可動鉄心４０４の下端面４０４ｂに当接し、第２ばね部材４０７の下端部はばね座部材４０８のばね座面４０８ａに当接している。 The plunger rod 102 is biased in the valve closing direction (downward) by the first spring 405, and the valve body 303 formed at the lower end is in contact with the valve seat 301b. For this purpose, the upper end of the first spring 405 contacts the lower end surface of the spring force adjusting member 406, and the lower end of the first spring 405 contacts the upper end surface of the enlarged diameter portion 102a formed at the upper end of the plunger rod 102. It is in contact. The movable iron core 404 is urged in the valve opening direction (upward) by the second spring member 407, and the bottom surface of the recess 404c is in contact with the lower end surface of the enlarged diameter portion 102a of the plunger rod 102. Therefore, the upper end portion of the second spring member 407 is in contact with the lower end surface 404b of the movable iron core 404, and the lower end portion of the second spring member 407 is in contact with the spring seat surface 408a of the spring seat member 408.

第１ばね４０５の付勢力は第２ばね４０７の付勢力よりも大きく設定されている。このため、弁体３０３は弁座３０１ｂに接触した状態を維持することができる。一方、可動鉄心４０４はプランジャロッド１０２の拡径部１０２ａによって、開弁方向への変位を規制されている。本実施例では、上述した構成により、第１ばね４０５の付勢力はプランジャロッド拡径部１０２ａを介して可動鉄心４０４に伝達され、可動鉄心４０４が受ける開弁方向の付勢力、即ち第２ばね４０７の付勢力及び固定鉄心４０１による磁気吸引力は、可動鉄心４０４を介してプランジャロッド１０２に伝達される。 The biasing force of the first spring 405 is set larger than the biasing force of the second spring 407. For this reason, the valve body 303 can maintain the state which contacted the valve seat 301b. On the other hand, displacement of the movable iron core 404 in the valve opening direction is restricted by the enlarged diameter portion 102 a of the plunger rod 102. In the present embodiment, the biasing force of the first spring 405 is transmitted to the movable iron core 404 via the plunger rod enlarged portion 102a and the biasing force in the valve opening direction received by the movable iron core 404, that is, the second spring, by the above-described configuration. The urging force 407 and the magnetic attractive force by the fixed iron core 401 are transmitted to the plunger rod 102 via the movable iron core 404.

第１ばね４０５の付勢力を調整するために、燃料パイプ２０１の中空部２０１ｃ内に、ばね力調整部材４０６が設けられている。また、第１ばね４０５は下側部分が固定鉄心４０１の貫通孔４０１ｂ内に配置され、上側部分が燃料パイプ２０１の中空部２０１ｃ内に配置されている。第１ばね４０５とばね力調整部材４０６とは燃料通路１０１ａ，１０１ｃ内に配置され、ばね力調整部材４０６の中心部には燃料通路１０１ｂが構成されている。 In order to adjust the urging force of the first spring 405, a spring force adjusting member 406 is provided in the hollow portion 201 c of the fuel pipe 201. The first spring 405 has a lower portion disposed in the through hole 401 b of the fixed iron core 401 and an upper portion disposed in the hollow portion 201 c of the fuel pipe 201. The first spring 405 and the spring force adjusting member 406 are disposed in the fuel passages 101a and 101c, and a fuel passage 101b is formed at the center of the spring force adjusting member 406.

上述した固定鉄心４０１、コイル４０２及び外周ヨーク４０３は、可動鉄心４０４に対する磁気吸引力を発生する電磁石を構成する。 The above-described fixed iron core 401, coil 402, and outer yoke 403 constitute an electromagnet that generates a magnetic attractive force with respect to the movable iron core 404.

上述したばね座部材４０８には、中心部に中心軸線１００ａに沿う方向に貫通する貫通孔４０８ｂが形成されている。貫通孔４０８ｂはプランジャロッド１０２の上端側のガイド面を構成し、中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）におけるプランジャロッド１０２の移動を案内する。ばね座部材４０８には燃料通路１０１ｅが形成されている。 The above-described spring seat member 408 is formed with a through hole 408b penetrating in the center portion in the direction along the central axis 100a. The through hole 408b constitutes a guide surface on the upper end side of the plunger rod 102, and guides the movement of the plunger rod 102 in the direction along the central axis 100a (the on-off valve direction). A fuel passage 101 e is formed in the spring seat member 408.

コイル４０２はボビンに巻かれた状態で固定鉄心４０１及びノズル体拡径部３００ｂａの外周側に組み付けられ、その周囲には樹脂材がモールドされている。このモールドに使用される樹脂材により、コイル４０２から引き出されたターミナル１０４を有するコネクタ１０５が一体的に成形されている。 The coil 402 is assembled to the outer peripheral side of the fixed iron core 401 and the nozzle body enlarged portion 300ba in a state of being wound around a bobbin, and a resin material is molded around the coil 402. A connector 105 having a terminal 104 drawn out from the coil 402 is integrally formed by a resin material used for the mold.

次に、電磁式燃料噴射弁１００の動作について説明する。 Next, the operation of the electromagnetic fuel injection valve 100 will be described.

コイル４０２に通電されていない状態では、プランジャロッド１０２を閉弁方向に付勢する第１ばね部材の付勢力により、弁体３０３が弁座３０１ｂに当接して閉弁している。この状態を閉弁静止状態という。このとき、可動鉄心４０４は第２ばね部材４０７によって開弁方向に付勢され、凹部４０４ｃの底面がプランジャロッド拡径部１０２ａと当接している。可動鉄心４０４は開弁方向への変位がプランジャロッド拡径部１０２ａによって規制され、上端面４０４ａと固定鉄心下端面４０１ａとの間には弁体３０３のストロークに対応するギャップが生じている。 In a state where the coil 402 is not energized, the valve body 303 is in contact with the valve seat 301b and is closed by the biasing force of the first spring member that biases the plunger rod 102 in the valve closing direction. This state is called a closed valve stationary state. At this time, the movable iron core 404 is urged in the valve opening direction by the second spring member 407, and the bottom surface of the recess 404c is in contact with the plunger rod diameter-enlarged portion 102a. Displacement in the valve opening direction of the movable iron core 404 is restricted by the plunger rod enlarged portion 102a, and a gap corresponding to the stroke of the valve body 303 is formed between the upper end surface 404a and the fixed iron core lower end surface 401a.

コイル４０２に通電されると、固定鉄心４０１、コイル４０２及び外周ヨーク４０３によって構成された電磁石により磁束が発生する。この磁束は、コイル４０２を囲むように構成された固定鉄心４０１（フランジ部４０１ｃを含む）、外周ヨーク４０３、ノズル体拡径部３００ｂａ及び可動鉄心４０４を環状に流れる。このとき、可動鉄心上端面４０４ａと固定鉄心下端面４０１ａとの間に磁気吸引力が作用し、可動鉄心４０４が固定鉄心４０１に向けて引き付けられる。プランジャロッド１０２は可動鉄心４０４によって引き上げられ、弁体３０３の弁部３０１ａが弁座３０１ｂから離れる。これにより、弁体３０３と弁座３０１ｂとの間の燃料通路が開く。 When the coil 402 is energized, a magnetic flux is generated by the electromagnet constituted by the fixed iron core 401, the coil 402 and the outer yoke 403. This magnetic flux flows annularly through a fixed iron core 401 (including a flange portion 401c), an outer peripheral yoke 403, a nozzle body enlarged diameter portion 300ba, and a movable iron core 404 that are configured to surround the coil 402. At this time, a magnetic attractive force acts between the movable iron core upper end surface 404 a and the fixed iron core lower end surface 401 a, and the movable iron core 404 is attracted toward the fixed iron core 401. The plunger rod 102 is pulled up by the movable iron core 404, and the valve portion 301a of the valve body 303 is separated from the valve seat 301b. Thereby, the fuel passage between the valve body 303 and the valve seat 301b opens.

可動鉄心上端面４０４ａが固定鉄心下端面４０１ａと当接すると、可動鉄心上端面４０４ａは固定鉄心下端面４０１ａに吸着された状態となって動きを止めるが、プランジャロッド１０２は開弁方向への移動を続ける。やがて、プランジャロッド１０２は第１ばね部材４０５の付勢力により開弁方向への移動を続けることができなくなり、第１ばね部材４０５により閉弁方向に押し戻される。閉弁方向に押し戻されたプランジャロッド１０２はプランジャロッド拡径部１０２ａの下端面が可動鉄心凹部４０４ｃの底面に当接して静止状態となる。この状態を開弁静止状態という。また、通電を開始して閉弁静止状態から開弁静止状態に至るまでの期間を開弁動作期間という。 When the movable core upper end surface 404a abuts on the fixed core lower end surface 401a, the movable core upper end surface 404a is attracted to the fixed core lower end surface 401a and stops moving, but the plunger rod 102 moves in the valve opening direction. Continue. Eventually, the plunger rod 102 cannot continue to move in the valve opening direction due to the urging force of the first spring member 405 and is pushed back in the valve closing direction by the first spring member 405. The plunger rod 102 pushed back in the valve closing direction comes to a stationary state with the lower end surface of the plunger rod diameter-expanded portion 102a abutting against the bottom surface of the movable iron core recess 404c. This state is called a valve open stationary state. Further, a period from when energization is started to when the valve closed stationary state is reached is referred to as a valve opening operation period.

開弁静止状態でコイル４０２への通電を遮断すると、可動鉄心上端面４０４ａと固定鉄心下端面４０１ａとの間に磁気吸引力が小さくなり、この磁気吸引力と第２ばね部材４０７の付勢力との合力よりも第１ばね部材の付勢力が大きくなると、プランジャロッド１０２及び可動鉄心４０４は閉弁方向に移動を始める。弁体３０３の弁部３０１ａが弁座３０１ｂに当接すると、プランジャロッド１０２は閉弁方向への移動を止める。この後も可動鉄心４０４は閉弁方向への移動を継続するが、やがて第２ばね部材４０７の付勢力により閉弁方向への移動を続けることができなくなる。さらに可動鉄心４０４は第２ばね部材４０７により開弁方向に押し戻され、可動鉄心凹部４０４ｃの底面がプランジャロッド拡径部１０２ａの下端面に当接して静止状態（閉弁静止状態）となる。この閉弁静止状態では、弁体３０３と弁座３０１ｂとの間の燃料通路が閉じられる。 When the energization to the coil 402 is interrupted while the valve is stationary, the magnetic attractive force decreases between the movable iron core upper end surface 404a and the fixed iron core lower end surface 401a, and the magnetic attractive force and the biasing force of the second spring member 407 When the biasing force of the first spring member becomes larger than the resultant force, the plunger rod 102 and the movable iron core 404 start moving in the valve closing direction. When the valve portion 301a of the valve body 303 contacts the valve seat 301b, the plunger rod 102 stops moving in the valve closing direction. After this, the movable iron core 404 continues to move in the valve closing direction, but eventually cannot move in the valve closing direction due to the urging force of the second spring member 407. Furthermore, the movable iron core 404 is pushed back in the valve opening direction by the second spring member 407, and the bottom surface of the movable iron core recess 404c comes into contact with the lower end surface of the plunger rod enlarged diameter portion 102a to enter a stationary state (valve closed stationary state). In this closed valve stationary state, the fuel passage between the valve body 303 and the valve seat 301b is closed.

本実施例では、プランジャロッド１０２と可動鉄心４０４とが相対変位可能な電磁式燃料噴射弁について説明したが、プランジャロッド１０２と可動鉄心４０４とが固定された構造であってもよい。或いは、プランジャロッド１０２と可動鉄心４０４とが他の相対変位可能な構造であってもよい。また、固定鉄心４０１、コイル４０２及び外周ヨーク４０３によって構成した電磁石も、本実施例と異なる構成にしても構わない。 In the present embodiment, the electromagnetic fuel injection valve in which the plunger rod 102 and the movable iron core 404 can be relatively displaced has been described. However, the plunger rod 102 and the movable iron core 404 may be fixed. Alternatively, the plunger rod 102 and the movable iron core 404 may have another relative displacement structure. Further, the electromagnet constituted by the fixed iron core 401, the coil 402, and the outer peripheral yoke 403 may be configured differently from the present embodiment.

次に、図３乃至図１２を用いて、製造方法について説明する。特に、製造方法として特徴のある、燃料噴射孔３０１ｎ及び凹部３０１ｏの加工方法について説明する。図３は、噴射孔形成部材３０１に燃料噴射孔３０１ｎと凹部３０１ｏとを加工する工程を示すフローチャートである。図４は、燃料噴射孔３０１ｎと凹部３０１ｏとを加工するためのブランク（半加工品）を示す図である。図５は、図４のＶ−Ｖ断面を示す断面図である。図６は、図３に示す加工工程Ｓ２における加工状態を示す断面図である。図７は、図３に示す加工工程Ｓ３における加工状態を示す断面図である。図８は、図３に示す加工工程Ｓ３までを終了した状態の半加工品３０１’（噴射孔形成部材３０１）の外観を示す斜視図である。図９は、図８のIX−IX断面を示す断面図である。図１０は、図３に示す加工工程Ｓ６までを終了した状態の噴射孔形成部材３０１について、図９と同様な断面を示す断面図である。図１１は、燃料噴射孔３０１ｎのウォータージェットレーザー加工について説明する模式図である。図１２は、図３に示す加工工程Ｓ８までを終了した完成状態の噴射孔形成部材３０１について、図９と同様な断面を示す断面図である。 Next, a manufacturing method will be described with reference to FIGS. In particular, a method for processing the fuel injection hole 301n and the recess 301o, which is characteristic as a manufacturing method, will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a process of processing the fuel injection hole 301n and the recess 301o in the injection hole forming member 301. FIG. 4 is a view showing a blank (semi-processed product) for processing the fuel injection hole 301n and the recess 301o. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a VV cross section of FIG. 4. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a processing state in the processing step S2 shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a processing state in the processing step S3 shown in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing an external appearance of the semi-processed product 301 ′ (injection hole forming member 301) in a state where the processing step S 3 shown in FIG. 3 is completed. 9 is a cross-sectional view showing a cross section IX-IX in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cross section similar to FIG. 9 for the injection hole forming member 301 in a state where the processing step S6 shown in FIG. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining water jet laser processing of the fuel injection hole 301n. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the same cross section as FIG. 9 for the injection hole forming member 301 in a completed state after the processing step S8 shown in FIG. 3 is completed.

加工工程Ｓ１で噴射孔形成部材３０１の半加工品３０１’を用意する。この半加工品３０１’を図４及び図５に示す。尚、図４及び図５では、図１及び図２に対して上下が逆転しているが、「上」「下」はあくまでも図１及び図２を基準とする。後述する図６乃至図１１の説明も同様である。 In the processing step S1, a semi-processed product 301 'of the injection hole forming member 301 is prepared. This semi-processed product 301 ′ is shown in FIGS. 4 and 5. 4 and 5 are upside down with respect to FIGS. 1 and 2, “upper” and “lower” are based on FIGS. 1 and 2. The same applies to the description of FIGS. 6 to 11 described later.

半加工品３０１’には、上端面３０１ａと、内側の凹形状部３０１ｂのうち、内周面３０１ｃ、段部３０１ｄ、内周壁面３０１ｅ及び逃げ部３０１ｈとが形成されている。また、半加工品３０１’の外側では、外周面３０１ｉと、端面（下端面）３０１ｊと、曲面部（或いは球面部）３０１ｋとが形成されている。 In the semi-processed product 301 ′, an inner peripheral surface 301 c, a stepped portion 301 d, an inner peripheral wall surface 301 e, and a relief portion 301 h are formed among the upper end surface 301 a and the inner concave shape portion 301 b. Further, an outer peripheral surface 301i, an end surface (lower end surface) 301j, and a curved surface portion (or spherical surface portion) 301k are formed outside the semi-processed product 301 '.

半加工品３０１’では、弁座３０１ｂを構成する弁座構成面３０１ｇは完成しておらず、未完成状態の弁座構成面３０１ｇ’が荒加工されている。当然ではあるが、燃料噴射孔３０１及び凹部３０１ｏは形成されていない。半加工品３０１’は、弁座構成面３０１ｇが完成していないものの、有底筒状に形成されている。このような半加工品３０１’は切削加工や塑性加工で製作することができる。 In the semi-processed product 301 ′, the valve seat constituting surface 301 g constituting the valve seat 301 b is not completed, and the unfinished valve seat constituting surface 301 g ′ is rough-processed. As a matter of course, the fuel injection hole 301 and the recess 301o are not formed. The semi-processed product 301 ′ is formed in a bottomed cylindrical shape although the valve seat constituting surface 301 g is not completed. Such a semi-processed product 301 ′ can be manufactured by cutting or plastic working.

加工工程Ｓ２では、図６に示すように、半加工品３０１’をダイ４０１の上面に設置し、外周をコレットチャック４０２で強固に保持する。更に、パンチ４０３の切り刃部４０３ａで曲面部３０１ｋの外周の平面部３０１ｐを押圧し、位置決め穴３０１ｑａ（図８参照）をプレス加工する。同様に位置決め穴３０１ｑｂ、及び機種判別穴３０１ｑｃを加工する。 In the processing step S <b> 2, as shown in FIG. 6, the semi-processed product 301 ′ is placed on the upper surface of the die 401, and the outer periphery is firmly held by the collet chuck 402. Further, the flat blade portion 301p on the outer periphery of the curved surface portion 301k is pressed by the cutting blade portion 403a of the punch 403, and the positioning hole 301qa (see FIG. 8) is pressed. Similarly, the positioning hole 301qb and the model discrimination hole 301qc are processed.

次に、加工工程Ｓ３では、図７に示すように、半加工品３０１’をチャックしたままの状態で、パンチ４０４の切り刃部４０４ａで曲面部３０１ｋの外面を押圧し、曲面部３０１ｋ上に凹部３０１ｏを袋穴状にプレス加工する。このとき、凹部３０１ｏが袋穴状にプレス加工されることにより、未完成状態の弁座構成面３０１ｇ’側に材料が押し出され、押出し部３０１ｒ’が形成される。凹部３０１ｏをプレス加工することにより、凹部３０１ｏの内周面３０１ｏａは全せん断面に加工され、面粗さの小さい凹部３０１ｏを形成することができる。 Next, in the processing step S3, as shown in FIG. 7, the outer surface of the curved surface portion 301k is pressed by the cutting blade portion 404a of the punch 404 while the semi-processed product 301 ′ is still chucked, and is placed on the curved surface portion 301k. The recess 301o is pressed into a bag hole shape. At this time, the concave portion 301o is pressed into a bag hole shape, so that the material is pushed out to the valve seat constituting surface 301g 'side in an incomplete state to form an extruded portion 301r'. By pressing the recess 301o, the inner peripheral surface 301oa of the recess 301o is processed into a full shear surface, and the recess 301o having a small surface roughness can be formed.

凹部３０１ｏは燃料噴射孔３０１ｎの個数分プレス加工される。本実施例では、燃料噴射孔３０１ｎを６個備えているため、凹部３０１ｏを６個プレス加工する。燃料噴射孔３０１ｎの個数は１個でも６個以外の複数個でもよい。 The recesses 301o are pressed by the number of fuel injection holes 301n. In this embodiment, since six fuel injection holes 301n are provided, six recesses 301o are pressed. The number of fuel injection holes 301n may be one or a plurality other than six.

燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線は中心軸線１００ａに対して０°よりも大きな傾斜角度を有して傾斜している。凹部３０１ｏの中心軸線は燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線と一致するため、凹部３０１ｏをプレス加工するために、パンチ４０４はその中心軸線４０４ｂが中心軸線１００ａに対して傾斜角度Ａｐを有するようにして曲面部３０１ｋに押し付けられる。また複数個の燃料噴射孔３０１ｎの間で、中心軸線の傾斜角度は異なっている。このため、傾斜角度Ａｐは燃料噴射孔３０１ｎごとに調整される。 The central axis of the fuel injection hole 301n is inclined with an inclination angle larger than 0 ° with respect to the central axis 100a. Since the center axis of the recess 301o coincides with the center axis of the fuel injection hole 301n, the punch 404 is curved so that the center axis 404b has an inclination angle Ap with respect to the center axis 100a in order to press the recess 301o. It is pressed against the part 301k. In addition, the inclination angle of the central axis differs among the plurality of fuel injection holes 301n. For this reason, the inclination angle Ap is adjusted for each fuel injection hole 301n.

加工工程Ｓ３が終了した段階では、半加工品３０１’は図８のような外観をしている。 At the stage where the processing step S3 is completed, the semi-processed product 301 'has an appearance as shown in FIG.

次に、加工工程Ｓ４では、弁座構成面３０１ｇ’を切削加工により荒加工し、加工工程Ｓ３で形成された押出し部３０１ｒ’を取り除く。加工工程Ｓ４を終了した段階では、図８のIX−IX断面は図９に示すような断面形状になる。このとき、未完成状態の弁座構成面３０１ｇ’’が形成されている。 Next, in the processing step S4, the valve seat constituting surface 301g 'is roughly processed by cutting to remove the extruded portion 301r' formed in the processing step S3. At the stage of finishing the processing step S4, the IX-IX cross section of FIG. 8 has a cross sectional shape as shown in FIG. At this time, an unfinished valve seat constituting surface 301g '' is formed.

次に、加工工程Ｓ５で、半加工品３０１’を焼き入れ加工し、硬度を高める。この焼き入れにより、完成後の弁座構成面３０１ｇの耐摩耗性が向上する。 Next, in the processing step S5, the semi-processed product 301 'is hardened to increase the hardness. This quenching improves the wear resistance of the valve seat constituting surface 301g after completion.

次に、加工工程Ｓ６で、弁座構成面３０１ｇ’’を仕上げ加工（切削加工）して、弁座構成面３０１ｇを完成させる。この仕上げ加工により、弁座構成面ｇの真円度及び面粗さが向上し、高い油密性を確保することができる。弁座構成面ｇは円錐形状をしており、円錐側面の上端と下端の途中に弁体３０３の弁部３０３ａと当接する円環状の弁座３０１ｂが構成されている。 Next, in the processing step S6, the valve seat constituting surface 301g '' is finished (cut) to complete the valve seat constituting surface 301g. By this finishing process, the roundness and surface roughness of the valve seat constituting surface g are improved, and high oil tightness can be ensured. The valve seat constituting surface g has a conical shape, and an annular valve seat 301b that contacts the valve portion 303a of the valve body 303 is formed in the middle of the upper and lower ends of the side surface of the cone.

加工工程Ｓ６が終了した段階では、図８のIX−IX断面は図１０に示すような断面形状になる。 At the stage where the processing step S6 is completed, the IX-IX cross section of FIG. 8 has a cross sectional shape as shown in FIG.

加工工程Ｓ６が終了すると、燃料噴射孔３０１ｎの加工工程が実行される。燃料噴射孔３０１ｎの加工工程は加工工程Ｓ７と加工工程Ｓ８とで実行される。 When the processing step S6 ends, the processing step of the fuel injection hole 301n is executed. The processing step of the fuel injection hole 301n is executed in the processing step S7 and the processing step S8.

加工工程Ｓ７は、ウォータージェットレーザー５００による仕上げ加工（加工工程Ｓ８）を実行する前に、半加工品３０１’の燃料噴射孔３０１ｎを形成する部位に、予め貫通孔３０１ｎ’を加工する工程である。特許文献１にも記載されているように、小径のウォータージェットレーザーではレーザーパワーが小さく貫通孔を形成するのが困難であり、大径のウォータージェットレーザーでは孔の真円度、円筒度などが劣化する。また、レーザーパワーを大きくすると表面粗さ（面精度）が悪化することが考えられる。このため、貫通孔３０１ｎ’を形成し、貫通孔３０１ｎ’の加工面を小径のウォータージェットレーザー５００で仕上げ加工することにより、燃料噴射孔３０１ｎの加工精度（真円度、円筒度、表面粗さ等）を高める。 The processing step S7 is a step in which the through hole 301n ′ is processed in advance in a portion where the fuel injection hole 301n of the semi-processed product 301 ′ is formed before the finishing process (processing step S8) by the water jet laser 500 is executed. . As described in Patent Document 1, it is difficult to form a through-hole with a small-diameter water jet laser, and it is difficult to form a through-hole. With a large-diameter water jet laser, the roundness and cylindricity of the hole are low. to degrade. Further, it is conceivable that the surface roughness (surface accuracy) deteriorates when the laser power is increased. Therefore, by forming the through hole 301n ′ and finishing the processed surface of the through hole 301n ′ with the small-diameter water jet laser 500, the processing accuracy (roundness, cylindricity, surface roughness) of the fuel injection hole 301n is improved. Etc.).

尚、本実施例では、水を使用するウォータージェットレーザー５００について説明するが、水以外の液体を用いるものであっても構わない。水以外の液体を用いる場合、本明細書で用いている用語「ウォーター」は「液体」として説明される。 In the present embodiment, the water jet laser 500 that uses water will be described, but a liquid other than water may be used. When a liquid other than water is used, the term “water” as used herein is described as “liquid”.

加工工程Ｓ７では、半加工品３０１’に貫通孔３０１ｎ’を形成する。貫通孔３０１ｎ’の加工は通常のレーザー加工（気中レーザー加工）、放電加工、ウォータージェットレーザー加工等で行う。これら以外の加工方法であってもよいが、半加工品３０１’に大きな応力が生じる加工方法は、上述したように、半加工品３０１’の剛性の制約を受けて燃料噴射孔の配置や傾斜角度の設計が簡単ではなくなるので、避けた方がよい。 In the processing step S7, a through hole 301n 'is formed in the semi-processed product 301'. The through hole 301n 'is processed by normal laser processing (in-air laser processing), electric discharge processing, water jet laser processing, or the like. Although other processing methods may be used, the processing method in which a large stress is generated in the semi-processed product 301 ′ is, as described above, the arrangement and inclination of the fuel injection holes due to the rigidity of the semi-processed product 301 ′. It is better to avoid the angle design because it is not easy.

次に、加工工程Ｓ８では、図１１に示すように、貫通孔３０１ｎ’の側壁をウォータージェットレーザーで仕上げ加工して、燃料噴射孔３０１ｎを完成する。すなわち、燃料噴射孔３０１ｎの側壁面がウォータージェットレーザー５００で形成される。図示しないレーザー発生装置で発生させたレーザー光５０１は光ファイバー等でフォーカスレンズ５０２に導かれる。フォーカスレンズ５０２で絞られたレーザー光は水容器（液体容器）５０３に設けられた窓５０３ａから水容器５０３内に導入される。水容器５０３は給水口（液体供給口）５０３ｂと高圧のウォータージェット５００ａを噴出するノズル５０３ｃとを備えている。水容器５０３内に導入されたレーザー光はウォータージェット（水柱）５００ａの内部に照射される。レーザー光はウォータージェット５００ａの内面で全反射する現象を繰り返し、ウォータージェット５００ａの中に閉じ込められた状態で進む。この加工方法によれば、ウォータージェット５００ａが平行ビームを形成するため、ウォータージェットレーザー５００の平行ビームに対する半加工品３０１’の位置及び角度を変化させて所望の径、傾斜角度、形状を有する燃料噴射孔３０１ｎを形成することができる。また、水による冷却効果により半加工品３０１’に加わる熱量を抑え、燃料噴射孔３０１ｎの加工面の表面粗さを小さくすることができる。 Next, in the processing step S8, as shown in FIG. 11, the side wall of the through hole 301n 'is finished with a water jet laser to complete the fuel injection hole 301n. That is, the side wall surface of the fuel injection hole 301 n is formed by the water jet laser 500. Laser light 501 generated by a laser generator (not shown) is guided to the focus lens 502 by an optical fiber or the like. The laser light focused by the focus lens 502 is introduced into the water container 503 from a window 503 a provided in the water container (liquid container) 503. The water container 503 includes a water supply port (liquid supply port) 503b and a nozzle 503c that ejects a high-pressure water jet 500a. The laser beam introduced into the water container 503 is irradiated inside the water jet (water column) 500a. The laser light repeats the phenomenon of total reflection on the inner surface of the water jet 500a, and proceeds while confined in the water jet 500a. According to this processing method, since the water jet 500a forms a parallel beam, the fuel having a desired diameter, inclination angle, and shape by changing the position and angle of the semi-processed product 301 ′ with respect to the parallel beam of the water jet laser 500. The injection hole 301n can be formed. Further, the amount of heat applied to the semi-processed product 301 ′ can be suppressed by the cooling effect of water, and the surface roughness of the processed surface of the fuel injection hole 301 n can be reduced.

加工工程Ｓ８が終了した段階では、図８のIX−IX断面は図１２に示すような断面形状になる。 At the stage where the processing step S8 is completed, the IX-IX cross section of FIG. 8 has a cross sectional shape as shown in FIG.

プレス加工で燃料噴射孔３０１ｎを全せん断面に加工する場合、燃料噴射孔３０１ｎを袋穴状に押出し加工した後に弁座構成面３０１ｇを切削加工で仕上げる（特許文献２参照）。このような加工手順の場合、燃料噴射孔３０１ｎの弁座構成面３０１ｇへの開口部にバリが発生するため、このバリを取り除く工程が必要になる。本実施例では、弁座構成面３０１ｇの仕上げ行う切削加工（加工工程Ｓ６）を、燃料噴射孔３０１ｎの加工を行う加工工程Ｓ７及び加工工程Ｓ８に先行して行っている。本実施例では、燃料噴射孔３０１ｎをウォータージェットレーザー５００で加工することにより、燃料噴射孔３０１ｎを加工しながらウォータージェットで加工面の清掃を行うことができる。このため、加工工程Ｓ６、加工工程Ｓ７及び加工工程Ｓ８の手順により、バリ取りの工程が不要になる。 When the fuel injection hole 301n is processed into a full shear surface by pressing, the fuel injection hole 301n is extruded into a bag hole shape, and then the valve seat constituting surface 301g is finished by cutting (see Patent Document 2). In the case of such a processing procedure, burrs are generated at the opening to the valve seat constituting surface 301g of the fuel injection hole 301n, and thus a step of removing the burrs is necessary. In this embodiment, the cutting process (machining process S6) for finishing the valve seat constituting surface 301g is performed prior to the machining process S7 and the machining process S8 for machining the fuel injection hole 301n. In the present embodiment, by processing the fuel injection hole 301n with the water jet laser 500, it is possible to clean the processing surface with the water jet while processing the fuel injection hole 301n. For this reason, the deburring process becomes unnecessary by the procedure of the processing step S6, the processing step S7, and the processing step S8.

バリ取りの工程を不要にするためには、加工工程Ｓ６の後に加工工程Ｓ８を行うだけでも良い。このため、加工工程Ｓ７、加工工程Ｓ６及び加工工程Ｓ８の手順で行ってもよい。また、加工工程Ｓ７は必ずしも必要でない場合もある。この場合、加工工程Ｓ７は実行せず、加工工程Ｓ６、加工工程Ｓ８の順に実行してもよい。この場合は、燃料噴射孔３０１ｎの荒加工無しに、燃料噴射孔３０１ｎの側壁面がウォータージェットレーザー５００で形成される。本実施例では、特に、加工工程Ｓ３、加工工程Ｓ６及び加工工程Ｓ８の３つの順番が入れ替わらないように実行することが重要であり、その他の加工工程は必要に応じて省略することができる。或いは、図３に記載していないその他の加工工程を加えてもよい。 In order to eliminate the deburring step, the processing step S8 may be performed after the processing step S6. For this reason, you may carry out in the procedure of processing process S7, processing process S6, and processing process S8. Further, the processing step S7 may not always be necessary. In this case, the processing step S7 may not be executed, and the processing step S6 and the processing step S8 may be executed in this order. In this case, the side wall surface of the fuel injection hole 301n is formed by the water jet laser 500 without roughing the fuel injection hole 301n. In this embodiment, it is particularly important that the three steps of the processing step S3, the processing step S6, and the processing step S8 are not interchanged, and the other processing steps can be omitted as necessary. . Alternatively, other processing steps not described in FIG. 3 may be added.

本実施例の製造方法により製造された燃料噴射弁では、プレス加工により形成された凹部３０１ｏは噴射孔形成部材３０１の外表面に露出しているが、その加工面の表面粗さが小さく、デポジットが付着しにくい。ウォータージェットレーザー加工により形成された燃料噴射孔３０１ｎは、表面粗さが凹部３０１ｏの表面粗さよりも大きくなるが、表面粗さを小さい値にすることができ、また燃料噴射により常時洗われるため、デポジットが付着するのを防ぐことができる。 In the fuel injection valve manufactured by the manufacturing method of the present embodiment, the recess 301o formed by pressing is exposed on the outer surface of the injection hole forming member 301, but the surface roughness of the processed surface is small and the deposit is made. Is difficult to adhere. The fuel injection hole 301n formed by the water jet laser processing has a surface roughness larger than the surface roughness of the recess 301o, but the surface roughness can be reduced and is constantly washed by fuel injection. Deposits can be prevented from adhering.

ウォータージェットレーザー加工により凹部の底面に燃料噴射孔３０１ｎを形成する際には、噴射孔形成部材３０１の剛性が低下した状態で噴射孔形成部材３０１に大きな荷重が作用せず、噴射孔形成部材３０１に大きな応力が発生しないため、燃料噴射孔３０１ｎの配置と傾斜角度とにおける設計自由度が高まる。 When forming the fuel injection hole 301n on the bottom surface of the recess by water jet laser processing, a large load does not act on the injection hole forming member 301 in a state where the rigidity of the injection hole forming member 301 is reduced, and the injection hole forming member 301 Therefore, the degree of freedom in designing the arrangement and inclination angle of the fuel injection hole 301n is increased.

また、燃料噴射孔３０１ｎを放電加工で加工しても、プレス加工のような大きな荷重が半加工品３０１’に作用することは防ぐことができる。しかし、放電加工では温度が高くなりすぎて燃料噴射孔３０１ｎの加工面の表面粗さが悪化し易い。特に、本実施例の構造のように、燃料噴射孔３０１ｎが複数個形成され、さらにその出口部に燃料噴射孔３０１ｎよりも径の大きな凹部３０１ｏが形成されると、熱の逃げる経路の断面積が小さくなる。これにより、放電加工による温度上昇が増え、加工面の表面粗さの悪化につながる。また、複数の燃料噴射孔を加工する場合、半加工品３０１’が高温になって熱変形した状態で次々に燃料噴射孔を加工すると、燃料噴射孔の加工精度が低下する恐れがある。燃料噴射孔３０１ｎをウォータージェットレーザー加工で加工することにより、上述した課題を解決することができる。 Further, even if the fuel injection hole 301n is processed by electric discharge machining, it is possible to prevent a large load such as pressing from acting on the semi-processed product 301 '. However, in electric discharge machining, the temperature becomes too high and the surface roughness of the processed surface of the fuel injection hole 301n tends to deteriorate. In particular, as in the structure of this embodiment, when a plurality of fuel injection holes 301n are formed and a recess 301o having a diameter larger than that of the fuel injection holes 301n is formed at the outlet, the cross-sectional area of the path through which heat escapes is formed. Becomes smaller. Thereby, the temperature rise by electric discharge machining increases and it leads to the deterioration of the surface roughness of a processed surface. Further, when processing a plurality of fuel injection holes, if the fuel injection holes are processed one after another while the semi-processed product 301 ′ is hot and thermally deformed, the processing accuracy of the fuel injection holes may be lowered. The above-described problems can be solved by processing the fuel injection holes 301n by water jet laser processing.

図１３乃至図１５を用いて、燃料噴射孔３０１ｎの例について説明する。図１３は燃料噴射孔３０１ｎの第１の例を示す。図１４は燃料噴射孔３０１ｎの第２の例を示す。図１５は燃料噴射孔３０１ｎの第３の例を示す。 An example of the fuel injection hole 301n will be described with reference to FIGS. FIG. 13 shows a first example of the fuel injection hole 301n. FIG. 14 shows a second example of the fuel injection hole 301n. FIG. 15 shows a third example of the fuel injection hole 301n.

図１３に示す第１の例では、燃料噴射孔３０１ｎ及び凹部３０１ｏは上述した構成と変わりない。燃料噴射孔３０１ｎは入口開口３０１ｎａから出口開口３０１ｎｂまで径が一定のストレートな丸孔で構成されている。 In the first example shown in FIG. 13, the fuel injection hole 301n and the recess 301o are the same as the above-described configuration. The fuel injection hole 301n is a straight round hole having a constant diameter from the inlet opening 301na to the outlet opening 301nb.

本例のような燃料噴射孔３０１ｎを形成する場合、ウォータージェットレーザー５００の軸線の角度は動かさず、燃料噴射孔３０１ｎの周方向にウォータージェットレーザー５００の軸線を半加工品３０１’に対して相対的に移動させればよい。この場合、ウォータージェットレーザー５００の軸線と半加工品３０１’のいずれか一方を移動させてもよいし、両方を移動させてもよい。或いは、条件によっては、ウォータージェットレーザー５００の軸線を固定したまま、ウォータージェットレーザー５００の直径に等しい燃料噴射孔３０１ｎを形成することも可能である。 When the fuel injection hole 301n is formed as in this example, the angle of the axis of the water jet laser 500 does not move, and the axis of the water jet laser 500 is relative to the semi-processed product 301 ′ in the circumferential direction of the fuel injection hole 301n. Just move it. In this case, either the axis of the water jet laser 500 or the semi-processed product 301 ′ may be moved, or both may be moved. Alternatively, depending on conditions, it is possible to form the fuel injection hole 301n having the same diameter as the water jet laser 500 while the axis of the water jet laser 500 is fixed.

本例の燃料噴射孔３０１ｎでは、入口開口３０１ｎａで燃料流れに剥離（６００ａ，６００ｂ）が生じるため、燃料噴射孔３０１ｎの実質的な直径が実際の形状的な寸法Ｄよりも小さいＤ’（ΦＤ’＜ΦＤ）になる。このため、本例の燃料噴射孔３０１ｎでは、燃料の噴射速度が速くなり、燃料噴霧の到達距離が長くなる傾向にある。 In the fuel injection hole 301n of this example, separation (600a, 600b) occurs in the fuel flow at the inlet opening 301na, so that the substantial diameter of the fuel injection hole 301n is smaller than the actual geometric dimension D '(ΦD '<ΦD). For this reason, in the fuel injection hole 301n of this example, the fuel injection speed tends to increase and the reach of the fuel spray tends to increase.

燃料噴射弁では、燃料噴霧の到達距離（ペネトレーション）をコントロールするために、燃料噴射孔の直径Ｄに対する長さＬの比（Ｌ／Ｄ）を適切な値に調整する必要がある。特に、燃焼室内に直接燃料を噴射する場合は燃焼室を構成するシリンダ壁面やピストン表面に燃料が付着しないよう、また、吸気管内に燃料を噴射する場合は吸気管内壁面に燃料が付着しないよう、到達距離の短い（低ペネトレーションの）燃料噴霧を噴射することが求められる。図１４及び図１５に示す燃料噴射孔３０１ｎは、到達距離の短い燃料噴霧を実現するための燃料噴射孔の具体例である。 In the fuel injection valve, in order to control the reach (penetration) of the fuel spray, it is necessary to adjust the ratio (L / D) of the length L to the diameter D of the fuel injection hole to an appropriate value. In particular, when fuel is directly injected into the combustion chamber, the fuel does not adhere to the cylinder wall surface or piston surface constituting the combustion chamber, and when fuel is injected into the intake pipe, the fuel does not adhere to the intake pipe inner wall surface. It is required to inject a fuel spray with a short reach (low penetration). A fuel injection hole 301n shown in FIGS. 14 and 15 is a specific example of a fuel injection hole for realizing fuel spray with a short reach distance.

図１４に示す第２の例では、燃料噴射孔３０１ｎは入口開口３０１ｎａから出口開口３０１ｎｂに向かって縮径している。凹部３０１ｏは上述した構成と変わりない。弁座構成面３０１ｇから燃料噴射孔３０１ｎへ流れ込んだ燃料は燃料噴射孔３０１ｎの中で径方向に圧縮されながら流れた後噴射される。径方向の拡がり成分はやや弱くなるが、燃料噴射孔３０１ｎの長さＬを燃料が整流しきらない長さとしているため、径方向の拡がり成分は残存している。この場合、噴射速度は遅くなり、結果として噴霧の到達距離を短くすることが可能である。 In the second example shown in FIG. 14, the fuel injection hole 301n is reduced in diameter from the inlet opening 301na toward the outlet opening 301nb. The recess 301o is the same as the above-described configuration. The fuel flowing into the fuel injection hole 301n from the valve seat constituting surface 301g flows while being compressed in the radial direction in the fuel injection hole 301n, and then injected. Although the radial expansion component is slightly weakened, the length L of the fuel injection hole 301n is set to a length that does not allow the fuel to rectify, so that the radial expansion component remains. In this case, the injection speed becomes slow, and as a result, the spray reach distance can be shortened.

本例のような燃料噴射孔３０１ｎを形成する場合、燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線３０１ｎｄに対してウォータージェットレーザー５００の軸線を傾斜させる。また、ウォータージェットレーザー５００の軸線に対して半加工品３０１’を燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線３０１ｎｄを中心として回転させることにより加工することができる。これ以外にも、半加工品３０１’を固定し、ウォータージェットレーザー５００を動かして加工することも可能である。ただし、ウォータージェットレーザー５００を動かすと、ウォータージェット５００ａに乱れが生じる可能性があり、燃料噴射孔３０１ｎの加工精度が悪化する可能性がある。このため、半加工品３０１’位置及び角度を動かしながら加工する方が現実的と考えられる。 When the fuel injection hole 301n as in this example is formed, the axis of the water jet laser 500 is inclined with respect to the central axis 301nd of the fuel injection hole 301n. Further, the semi-processed product 301 ′ can be processed by rotating the semi-processed product 301 ′ around the central axis 301 nd of the fuel injection hole 301 n with respect to the axis of the water jet laser 500. Other than this, it is also possible to fix the semi-processed product 301 ′ and move the water jet laser 500 for processing. However, if the water jet laser 500 is moved, the water jet 500a may be disturbed, and the processing accuracy of the fuel injection holes 301n may be deteriorated. For this reason, it is considered more realistic to process while moving the position and angle of the semi-processed product 301 ′.

図１５に示す第３の例では、燃料噴射孔３０１ｎが楕円形状になっている。凹部３０１ｏは丸孔としてもよいが、燃料噴射孔３０１ｎに合わせて楕円形状にする方がよい。本例における燃料噴射孔の径（Ｄ）は、燃料噴射孔の入口開口３０１ｎａおける楕円の面積（本例では長辺がａ１３、短辺がｂ１３）と面積が等しくなる円の直径Ｄを採用する。この楕円の面積は燃料噴射孔３０１ｎの中で最小の面積となる。また、楕円の面積は入口３０１ｎａから出口開口３０１ｎｂまでは孔の断面積が次第に大きくなっている。 In the third example shown in FIG. 15, the fuel injection hole 301n has an elliptical shape. The recess 301o may be a round hole, but it is better to have an elliptical shape in accordance with the fuel injection hole 301n. As the diameter (D) of the fuel injection hole in this example, a diameter D of a circle having an area equal to the area of the ellipse in the inlet opening 301na of the fuel injection hole (in this example, the long side is a13 and the short side is b13) is adopted. . The area of this ellipse is the smallest area in the fuel injection hole 301n. The area of the ellipse is such that the cross-sectional area of the hole gradually increases from the inlet 301na to the outlet opening 301nb.

本例の構成によると、弁座構成面３０１ｇの上流から流入する流れに対して、入口開口３０１ｎaが大きく開孔しているために、真円である場合に比べ、剥離を抑えることが可能となる。入口開口３０１ｎａから流れ込んできた燃料が燃料噴射孔３０１ｎの中で径方向に広がりながら流れた後噴射される。それによって、径方向拡がり成分を大きく、噴射軸方向の噴射速度を遅くすることが可能となるため、燃料噴射弁の噴霧到達距離をさらに短くすることが可能である。 According to the configuration of this example, since the inlet opening 301na is greatly opened with respect to the flow flowing in from the upstream side of the valve seat constituting surface 301g, it is possible to suppress separation compared to the case of a perfect circle. Become. The fuel that has flowed in from the inlet opening 301na is injected after flowing while spreading in the radial direction in the fuel injection hole 301n. As a result, the radial expansion component can be increased and the injection speed in the injection axis direction can be reduced, so that the spray reach distance of the fuel injection valve can be further shortened.

本例の燃料噴射孔３０１ｎは第２の例と同様にして、燃料噴射孔３０１ｎの中心軸線３０１ｎｄに対してウォータージェットレーザー５００の軸線を傾斜させて加工することができる。 The fuel injection hole 301n in this example can be processed by inclining the axis of the water jet laser 500 with respect to the central axis 301nd of the fuel injection hole 301n in the same manner as in the second example.

なお、本実施例における噴射孔凹部は、デポジットが付きにくければ良く、一般的には、プレス加工が良い。表面処理等を行うことによりデポジットが問題にならないならば、切削加工や放電加工により凹部３０１ｏを加工してもよい。その他にプレス加工並みの性能が出る加工方法があれば、その加工方法により凹部３０１ｏを加工し、ウォータージェットレーザー加工によってオリフィス（燃料噴射孔）を加工するようにしてもよい。 In addition, the injection hole recessed part in a present Example should just be difficult to attach a deposit, and generally press work is good. If deposit does not become a problem by performing surface treatment or the like, the recess 301o may be processed by cutting or electric discharge machining. In addition, if there is a processing method that produces a performance equivalent to that of press processing, the recess 301o may be processed by the processing method, and the orifice (fuel injection hole) may be processed by water jet laser processing.

なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to each above-mentioned Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

３０１…噴射孔形成部材、３０１’…半加工品、３０１ｇ…弁座構成面、３０１ｇ’，３０１ｇ’’…未完成状態の弁座構成面、３０１ｎ…燃料噴射孔、３０１ｎ’…未完成状態の燃料噴射孔、３０１ｏ…凹部、３０１ｒ’…押出し部、４０３，４０４…パンチ、５００…ウォータージェットレーザー、５００ａ…ウォータージェット、５０１…レーザー光、５０２…フォーカスレンズ、５０３…水容器（液体容器）、５０３ａ…窓、５０３ｂ…給水口（液体供給口）、５０３ｃ…ノズル、Ｓ１〜Ｓ８加工工程。 301 ... Injection hole forming member, 301 '... Semi-finished product, 301g ... Valve seat constituting surface, 301g', 301g '' ... Unfinished valve seat constituting surface, 301n ... Fuel injection hole, 301n '... Unfinished state Fuel injection hole, 301o ... recess, 301r '... extrusion, 403, 404 ... punch, 500 ... water jet laser, 500a ... water jet, 501 ... laser light, 502 ... focus lens, 503 ... water container (liquid container), 503a ... Window, 503b ... Water supply port (liquid supply port), 503c ... Nozzle, S1-S8 processing step.

Claims

In a fuel injection valve having a recess formed on the surface of the injection hole forming member, and a fuel injection hole having an outlet opening inside the recess and an inlet opening on the back surface of the injection hole forming member,
The fuel injection valve is characterized in that the fuel injection hole is formed so as to reduce in diameter from the inlet side toward the outlet side.

In a fuel injection valve having a recess formed on the surface of the injection hole forming member, and a fuel injection hole having an outlet opening inside the recess and an inlet opening on the back surface of the injection hole forming member,
The fuel injection valve, wherein the fuel injection hole is formed so that a cross-sectional area gradually increases from the inlet side toward the outlet side.

The fuel injection valve according to claim 2,
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection hole has an elliptical cross section.

The fuel injection valve according to claim 3,
The fuel injection valve, wherein the recess has an elliptical cross section.